H2: ATOOMSTRUCTUUR EN DE TABLE VAN
MENDELJEV
2.1 inleiding: beschrijving van fenomenen op atomair niveau
tot nu toe: kern(p+ en n0) en elektronenwolk zonder verder
specificatie.
In dit hoofdstuk : ontwikkeling van de kwantummechanica! Waardoor
we meer te weten komen over de “elektronenwolk”: de verschillende
energie niveaus<: orbitalen en uiteindelijk tot de perfecte classificatie
te komen; de tabel van Mendeljev.
2.2 Het falen van de klassieke natuurkunde (eind 19e eeuw) – de studie
van het foto-elektronisch effect - de invoering van het
kwantisatiebegrip
Einde 19e eeuw: het falen van de klassieke mechanica;
- Zwart-lichaam straling (= straling uitgezonden do.
lichaam op hoge T)
- Foto-elektrisch effect (=> onderzocht door Planck)
- Lijnenspectra van atomen (z.o.z)
*Lijnenspectra van atomen = wanneer atomen verhit/ bestraalt
worden, zullen ze kleuren uitzenden. -> ‘kleuren’ / ‘licht’ = combinaties
van verschillende golflengtes. Deze golflengtes kunnen m.b.v. een prisma
gescheiden worden en waargenomen worden op een fotografische plaat.
Op deze plaat verschijnt dan het emissiespectrum.
Anderzijds kan je het absorptiespectrum ook opstellen door licht
uit te zenden van 1 bepaalde golflengte en daarna terug te kijken
naar het uitgezonden licht op de fotografische plaat.
= > uiteindelijk bleek dat het emissiespectrum een lijnenspectrum was,
d.w.z. dat de atomen enkel welbepaalde golflengten kunnen opnemen en
afgeven.
Energie is niet continu maar discreet.
(<4000 Å = UV)
(>7500Å = IR)
FORMULES:
, *Balmerreeks = een reeks die gevormd werd door de uitstraling van
zichtbaar licht wanneer elektronen van hogere energietoestanden
(3,4,5…) terugvallen tot een lagere energietoestand (2).
Door elektrische stroom door H2 gas te sturen breken de H2 -moleculen
open tot vrije H-atomen in een aangeslagen toestand. De overmaat aan
energie moet snel worden afgegeven -> straling, die wordt waargenomen
als zichtbaar licht (UV).
FORMULE VOOR DE GOLFLENGTE (λ): (n2
> n1) !!!
R = Rydberg
constante
Het kinematisch model klopt niet want: de elektronen draaien rond de
kern, hun snelheid veranderd steeds van richting dus spreek je over een
versnelling. Een versnelling = uitzending van energie; maar moest het
elektron continu energie uitzenden zou het potentiële energie verliezen en
uiteindelijk op de kern botsen. -> gebeurd NIET!
*Foto-elektrisch effect = wanneer men elektromagnetische straling met
voldoende hoge frequentie(ѵ) laat invallen op een metaaloppervlak, en de
frequentie (ѵ) hoger is dan een bepaalde drempelfrequentie (ѵ0) dan
zullen er elektronen worden losgemaakt uit het metaal.
( ѵ0 is een intensieve stofeigenschap. -> ze is dus karakteristiek voor elke
stof. )
Voor elektromagnetische straling geldt: lichtsnelheid = golflengte x
frequentie
ѵ = 1/T
c = λ/T
c = λ x 1/T
c=λxѵ (QED)
MENDELJEV
2.1 inleiding: beschrijving van fenomenen op atomair niveau
tot nu toe: kern(p+ en n0) en elektronenwolk zonder verder
specificatie.
In dit hoofdstuk : ontwikkeling van de kwantummechanica! Waardoor
we meer te weten komen over de “elektronenwolk”: de verschillende
energie niveaus<: orbitalen en uiteindelijk tot de perfecte classificatie
te komen; de tabel van Mendeljev.
2.2 Het falen van de klassieke natuurkunde (eind 19e eeuw) – de studie
van het foto-elektronisch effect - de invoering van het
kwantisatiebegrip
Einde 19e eeuw: het falen van de klassieke mechanica;
- Zwart-lichaam straling (= straling uitgezonden do.
lichaam op hoge T)
- Foto-elektrisch effect (=> onderzocht door Planck)
- Lijnenspectra van atomen (z.o.z)
*Lijnenspectra van atomen = wanneer atomen verhit/ bestraalt
worden, zullen ze kleuren uitzenden. -> ‘kleuren’ / ‘licht’ = combinaties
van verschillende golflengtes. Deze golflengtes kunnen m.b.v. een prisma
gescheiden worden en waargenomen worden op een fotografische plaat.
Op deze plaat verschijnt dan het emissiespectrum.
Anderzijds kan je het absorptiespectrum ook opstellen door licht
uit te zenden van 1 bepaalde golflengte en daarna terug te kijken
naar het uitgezonden licht op de fotografische plaat.
= > uiteindelijk bleek dat het emissiespectrum een lijnenspectrum was,
d.w.z. dat de atomen enkel welbepaalde golflengten kunnen opnemen en
afgeven.
Energie is niet continu maar discreet.
(<4000 Å = UV)
(>7500Å = IR)
FORMULES:
, *Balmerreeks = een reeks die gevormd werd door de uitstraling van
zichtbaar licht wanneer elektronen van hogere energietoestanden
(3,4,5…) terugvallen tot een lagere energietoestand (2).
Door elektrische stroom door H2 gas te sturen breken de H2 -moleculen
open tot vrije H-atomen in een aangeslagen toestand. De overmaat aan
energie moet snel worden afgegeven -> straling, die wordt waargenomen
als zichtbaar licht (UV).
FORMULE VOOR DE GOLFLENGTE (λ): (n2
> n1) !!!
R = Rydberg
constante
Het kinematisch model klopt niet want: de elektronen draaien rond de
kern, hun snelheid veranderd steeds van richting dus spreek je over een
versnelling. Een versnelling = uitzending van energie; maar moest het
elektron continu energie uitzenden zou het potentiële energie verliezen en
uiteindelijk op de kern botsen. -> gebeurd NIET!
*Foto-elektrisch effect = wanneer men elektromagnetische straling met
voldoende hoge frequentie(ѵ) laat invallen op een metaaloppervlak, en de
frequentie (ѵ) hoger is dan een bepaalde drempelfrequentie (ѵ0) dan
zullen er elektronen worden losgemaakt uit het metaal.
( ѵ0 is een intensieve stofeigenschap. -> ze is dus karakteristiek voor elke
stof. )
Voor elektromagnetische straling geldt: lichtsnelheid = golflengte x
frequentie
ѵ = 1/T
c = λ/T
c = λ x 1/T
c=λxѵ (QED)
